PWM 안정기가 있는 저전력 커패시터 정류기. 계획, 설명

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무변압기 커패시터 정류기는 가능한 모든 작동 모드(유휴에서 정격 부하까지)에서 출력 전압의 자동 안정화와 함께 작동합니다. 이것은 다른 유사한 장치에서와 같이 제너 다이오드의 저항에 대한 정류 된 주전원 전압의 반파 전류 펄스의 전압 강하로 인한 것이 아니라 출력 전압 생성 원리의 근본적인 변화로 인해 달성되었습니다. ,하지만 다이오드 브리지를 저장 커패시터에 연결하는 시간의 변화로 인해.

안정화 된 커패시터 정류기의 다이어그램이 그림 6.12에 나와 있습니다. XNUMX.

PWM 안정기가 있는 저전력 커패시터 정류기

다이오드 브리지의 출력과 병렬로 트랜지스터 VT1이 연결되어 키 모드에서 작동합니다. 키 트랜지스터 VT1의 베이스는 임계값 요소(제너 다이오드 VD3)를 통해 스토리지 커패시터 C2에 연결되며, VT2이 열릴 때 급속 방전을 방지하기 위해 다이오드 VD1에 의해 브리지 출력에서 직류로 분리됩니다. C2의 전압이 안정화 전압 VD3보다 작은 한 정류기는 알려진 방식으로 작동합니다.

C2의 전압이 증가하고 VD3이 열리면 트랜지스터 VT1도 열리고 정류기 브리지의 출력이 분로됩니다. 결과적으로 브리지 출력의 전압이 거의 2으로 급격히 감소하여 C2의 전압이 감소하고 이후 제너 다이오드와 스위칭 트랜지스터가 꺼집니다. 또한 커패시터 CXNUMX의 전압은 제너 다이오드와 트랜지스터가 켜질 때까지 다시 증가합니다. 출력 전압의 자동 안정화 프로세스는 펄스 폭 조정 기능이 있는 스위칭 전압 조정기의 작동과 매우 유사합니다.

제안된 장치에서만 펄스 반복률이 C2에서 전압 리플 주파수와 동일합니다. 손실을 줄이려면 키 트랜지스터 VT1의 이득이 높아야 합니다(예: 복합 KT972A, KT829A, KT827A 등). 고전압 제너 다이오드 또는 연결된 두 개의 저전압을 사용하여 정류기의 출력 전압을 높일 수 있습니다. 시리즈.

814개의 제너 다이오드 D814V 및 D1D와 커패시터 C2의 커패시턴스가 250μF인 경우 저항이 23옴인 부하의 출력 전압은 24... . 6.13.

양의 출력 전압을 갖는 정류기의 경우 KT1A 또는 KT972A npn 트랜지스터가 VD829 다이오드와 병렬로 연결되며 VD3 제너 다이오드를 통해 정류기 출력에서 제어됩니다. 커패시터 C2가 제너 다이오드가 열리는 순간에 해당하는 전압에 도달하면 트랜지스터 VT1도 열립니다. 결과적으로 VD2 다이오드를 통해 C2에 공급되는 전압의 양의 반파 진폭은 거의 2으로 감소합니다. C1의 전압이 감소하면 제너 다이오드 덕분에 트랜지스터 VT2이 닫히고 출력 전압이 증가합니다. 이 프로세스에는 입력 VD2에서 펄스 지속 시간의 펄스 폭 조절이 수반되므로 커패시터 CXNUMX 양단의 전압은 유휴 상태와 부하 상태 모두에서 안정적으로 유지됩니다.

출력 전압이 음수 인 정류기에서는 VD1 다이오드와 병렬로 pn-p 트랜지스터 KT973A 또는 KT825A를 켜야합니다. 저항이 470ohm 인 부하에서 출력 안정화 전압은 약 11V이고 리플 전압은 0,3 ~ 0,4V입니다.

제안된 두 버전의 무변압기 정류기에서 제너 다이오드는 몇 밀리암페어의 전류에서 펄스 모드로 작동하며 이는 정류기 부하 전류와 전혀 관련이 없으며 냉각 커패시터의 커패시턴스와 주 전압. 따라서 손실이 크게 줄어들고 열 제거가 필요하지 않습니다. 핵심 트랜지스터는 또한 라디에이터가 필요하지 않습니다.

이 회로의 저항 R1, R2는 장치가 네트워크에 연결되는 순간 과도 상태 동안 입력 전류를 제한합니다. 전원 플러그와 소켓 접점의 불가피한 "바운스"로 인해 스위칭 프로세스에는 일련의 단락 및 회로 차단이 수반됩니다.

이러한 단락 중 하나를 사용하면 퀀칭 커패시터 C1이 주전원 전압의 전체 진폭 값까지 충전할 수 있습니다. 최대 약 300V. "바운스"로 인한 중단 및 후속 단락 후 이 전압과 주 전압은 총 약 600V까지 합산될 수 있습니다. 이는 안정적인 작동을 보장하기 위해 고려해야 하는 최악의 경우입니다. 장치의.

구체적인 예: KT972A 트랜지스터의 최대 컬렉터 전류는 4A이므로 제한 저항의 총 저항은 600V / 4A = 150ohm이어야 합니다. 손실을 줄이기 위해 저항 R1의 저항은 51ohm으로, 저항 R2는 100ohm으로 선택할 수 있습니다. 소산 전력은 0,5W 이상입니다. KT827A 트랜지스터의 허용 콜렉터 전류는 20A이므로 저항 R2는 선택 사항입니다.

저자: Semyan A.P.

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